《物理评论E》：科学家解释“水桥”现象 电介质和表面张力

旅行家

作者：Reza Namin 来源：《物理评论E》

发布时间：2013-10-8 17:30:33

科学家解释“水桥”现象



“水桥”现象初次发现于120年前。图片来源：谢里夫理工大学

先准备两个装满水的烧杯，然后将两个杯子通上电，最后把它们分开，这时一个奇怪的现象出现了：从烧杯中渗出来的水流并不会下落，而是相互连接在空中形成了一座“水桥”，与重力抗衡。

“水桥”现象初次发现于120年前，但迄今仍没有人能够解释它为何不会断裂。有一种理论认为，是电压使得水分子成队排列，形成一种电介质张力，从而使得“水桥”不断。另一种理论则认为，是水面本身存在的向内收缩趋势，形成了一种表面张力，维持“水桥”不断。

现在，研究者认为这是两方面原因共同作用的结果。来自伊朗德黑兰市谢里夫理工大学的Reza Namin及其同事测量了整座水桥的多种参数，包括电压、水流和直径。之后，他们将数据输入到一台模拟电脑中计算整个过程中水流所受到的力。结果显示：电介质张力和表面张力各分担“水桥”一半的重量，从而维持“水桥”不断（该结果发布在《物理评论E》杂志上）。

研究者相信，该研究结果将可以帮助工程师开发电润湿技术，该技术利用电流使得位于屏幕基板上的滴液发生形变与位移，而该技术将造福下一代电子书读者。（段歆涔）
  
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《物理评论E》发表论文摘要（英文）：

http://pre.aps.org/abstract/PRE/v88/i3/e033019